93 research outputs found

    A dependability framework for WSN-based aquatic monitoring systems

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    Wireless Sensor Networks (WSN) are being progressively used in several application areas, particularly to collect data and monitor physical processes. Moreover, sensor nodes used in environmental monitoring applications, such as the aquatic sensor networks, are often subject to harsh environmental conditions while monitoring complex phenomena. Non-functional requirements, like reliability, security or availability, are increasingly important and must be accounted for in the application development. For that purpose, there is a large body of knowledge on dependability techniques for distributed systems, which provides a good basis to understand how to satisfy these non-functional requirements of WSN-based monitoring applications. Given the data-centric nature of monitoring applications, it is of particular importance to ensure that data is reliable or, more generically, that it has the necessary quality. The problem of ensuring the desired quality of data for dependable monitoring using WSNs is studied herein. With a dependability-oriented perspective, it is reviewed the possible impairments to dependability and the prominent existing solutions to solve or mitigate these impairments. Despite the variety of components that may form a WSN-based monitoring system, it is given particular attention to understanding which faults can affect sensors, how they can affect the quality of the information, and how this quality can be improved and quantified. Open research issues for the specific case of aquatic monitoring applications are also discussed. One of the challenges in achieving a dependable system behavior is to overcome the external disturbances affecting sensor measurements and detect the failure patterns in sensor data. This is a particular problem in environmental monitoring, due to the difficulty in distinguishing a faulty behavior from the representation of a natural phenomenon. Existing solutions for failure detection assume that physical processes can be accurately modeled, or that there are large deviations that may be detected using coarse techniques, or more commonly that it is a high-density sensor network with value redundant sensors. This thesis aims at defining a new methodology for dependable data quality in environmental monitoring systems, aiming to detect faulty measurements and increase the sensors data quality. The framework of the methodology is overviewed through a generically applicable design, which can be employed to any environment sensor network dataset. The methodology is evaluated in various datasets of different WSNs, where it is used machine learning to model each sensor behavior, exploiting the existence of correlated data provided by neighbor sensors. It is intended to explore the data fusion strategies in order to effectively detect potential failures for each sensor and, simultaneously, distinguish truly abnormal measurements from deviations due to natural phenomena. This is accomplished with the successful application of the methodology to detect and correct outliers, offset and drifting failures in real monitoring networks datasets. In the future, the methodology can be applied to optimize the data quality control processes of new and already operating monitoring networks, and assist in the networks maintenance operations.As redes de sensores sem fios (RSSF) têm vindo cada vez mais a serem utilizadas em diversas áreas de aplicação, em especial para monitorizar e capturar informação de processos físicos em meios naturais. Neste contexto, os sensores que estão em contacto direto com o respectivo meio ambiente, como por exemplo os sensores em meios aquáticos, estão sujeitos a condições adversas e complexas durante o seu funcionamento. Esta complexidade conduz à necessidade de considerarmos, durante o desenvolvimento destas redes, os requisitos não funcionais da confiabilidade, da segurança ou da disponibilidade elevada. Para percebermos como satisfazer estes requisitos da monitorização com base em RSSF para aplicações ambientais, já existe uma boa base de conhecimento sobre técnicas de confiabilidade em sistemas distribuídos. Devido ao foco na obtenção de dados deste tipo de aplicações de RSSF, é particularmente importante garantir que os dados obtidos na monitorização sejam confiáveis ou, de uma forma mais geral, que tenham a qualidade necessária para o objetivo pretendido. Esta tese estuda o problema de garantir a qualidade de dados necessária para uma monitorização confiável usando RSSF. Com o foco na confiabilidade, revemos os possíveis impedimentos à obtenção de dados confiáveis e as soluções existentes capazes de corrigir ou mitigar esses impedimentos. Apesar de existir uma grande variedade de componentes que formam ou podem formar um sistema de monitorização com base em RSSF, prestamos particular atenção à compreensão das possíveis faltas que podem afetar os sensores, a como estas faltas afetam a qualidade dos dados recolhidos pelos sensores e a como podemos melhorar os dados e quantificar a sua qualidade. Tendo em conta o caso específico dos sistemas de monitorização em meios aquáticos, discutimos ainda as várias linhas de investigação em aberto neste tópico. Um dos desafios para se atingir um sistema de monitorização confiável é a deteção da influência de fatores externos relacionados com o ambiente monitorizado, que afetam as medições obtidas pelos sensores, bem como a deteção de comportamentos de falha nas medições. Este desafio é um problema particular na monitorização em ambientes naturais adversos devido à dificuldade da distinção entre os comportamentos associados às falhas nos sensores e os comportamentos dos sensores afetados pela à influência de um evento natural. As soluções existentes para este problema, relacionadas com deteção de faltas, assumem que os processos físicos a monitorizar podem ser modelados de forma eficaz, ou que os comportamentos de falha são caraterizados por desvios elevados do comportamento expectável de forma a serem facilmente detetáveis. Mais frequentemente, as soluções assumem que as redes de sensores contêm um número suficientemente elevado de sensores na área monitorizada e, consequentemente, que existem sensores redundantes relativamente à medição. Esta tese tem como objetivo a definição de uma nova metodologia para a obtenção de qualidade de dados confiável em sistemas de monitorização ambientais, com o intuito de detetar a presença de faltas nas medições e aumentar a qualidade dos dados dos sensores. Esta metodologia tem uma estrutura genérica de forma a ser aplicada a uma qualquer rede de sensores ambiental ou ao respectivo conjunto de dados obtido pelos sensores desta. A metodologia é avaliada através de vários conjuntos de dados de diferentes RSSF, em que aplicámos técnicas de aprendizagem automática para modelar o comportamento de cada sensor, com base na exploração das correlações existentes entre os dados obtidos pelos sensores da rede. O objetivo é a aplicação de estratégias de fusão de dados para a deteção de potenciais falhas em cada sensor e, simultaneamente, a distinção de medições verdadeiramente defeituosas de desvios derivados de eventos naturais. Este objectivo é cumprido através da aplicação bem sucedida da metodologia para detetar e corrigir outliers, offsets e drifts em conjuntos de dados reais obtidos por redes de sensores. No futuro, a metodologia pode ser aplicada para otimizar os processos de controlo da qualidade de dados quer de novos sistemas de monitorização, quer de redes de sensores já em funcionamento, bem como para auxiliar operações de manutenção das redes.Laboratório Nacional de Engenharia Civi

    The effects of chitosan in the healing process of the oral mucosa

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    Introdução: A cicatrização de tecidos é um processo dinâmico, caracterizado por uma sequência de fases que se manifestam através de sinais e sintomas inflamatórios entre os quais o rubor, o edema, a dor e a perda de função1. O quitosano é um polímero natural derivado da desacetilação da quitina com a capacidade de facilitar o processo regeneração e cicatrização de tecidos2. Possui, também, outras propriedades fundamentais tais como a biocompatibilidade, biodegrabilidade, capacidade hemostática e antimicrobiana3. O quitosano é solúvel em meio ácido e possui uma boa afinidade com os tecidos, podendo ser usado na forma de gel4,5. Objetivos: O objetivo deste estudo experimental foi avaliar a influência do quitosano no processo de cicatrização da mucosa oral. Materiais e Métodos: Este estudo experimental é do tipo split-mouth design. A população em estudo é constituída por 8 pacientes que foram submetidos a duas cirurgias, uma utilizando o quitosano e outra de controlo. A informação foi registada fotograficamente e recorrendo a uma ficha de controlo pós-operatório. Resultados: Neste estudo, foram verificadas diferenças no processo de cicatrização da mucosa oral entre os casos de controlo e os casos em que foi utilizado o quitosano. Numa fase inicial, verificaram-se sinais e sintomas inflamatórios em ambos os casos, sendo que, naqueles em que foi administrado o quitosano, estes observaram-se num menor período de tempo. Nestes mesmos casos, também se observou uma diminuição da dor e ausência de hemorragia. Conclusões: De acordo com a bibliografia e os resultados observados, o quitosano acelera a cicatrização através da atração e ativação dos neutrófilos e macrófagos e da estimulação da agiogénese6. Também devido às suas propriedades antimicrobiana e hemostática, conclui-se que o quitosano pode melhorar a qualidade pós-operatória dos pacientes, permitindo uma rápida cicatrização com menos complicações.Introduction: The healing process is a dynamic procedure, characterized by a sequence of phases and accompanied by some classical symptoms of inflammation such as redness, swelling, pain and loss of function1. Chitosan, a naturally derived polymer from the deacetylation of chitin, has appropriate proprieties for the use in several biomedical fields that contributes to the tissue healing and regeneration2. Proprieties such as biocompatibility, biodegradability, hemostatic, antimicrobial activity and the capacity to influence wound healing indicate that it could be applied in periodontal therapy such as the wound healing of the oral mucosa3. Chitosan is soluble in an acidic environment and exhibits excellent tissue affinity and consequently it could be used in hydrogel forms4,5. Aim: The aim of this experimental study is to assess possibilities of the chitosan to influence the healing process of the oral mucosa. Materials and Methods: This experimental pilot study is a split-mouth design of 8 patients where the studied group was subjected to two oral surgeries, one with chitosan hydrogel into the socket and other without biomaterial. The data was collected by means of a questionnaire and photography. Results: There were differences in the healing process of the oral mucosa in sites where chitosan was used compared to the control. Some classic signs of inflammation were observed in a short period of time where chitosan acts. In these cases it was observed a decrease in pain and absence of bleeding. Conclusions: According to the references and the obtained results chitosan favoured the healing process by attraction and activation of neutrophils and macrophages and stimulation of angiogenesis6. Other proprieties such as hemostatic and antimicrobial activity also play an important role in wound healing. All these peculiar abilities make the chitosan essential in a postoperative quality of patients, allowing a rapid healing of the wound, with less complications

    Habitat Ecology and Primate Gregariousness in Nigeria's Gashaka Gumti National Park

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    Research presented in this thesis focusses on the interplay between plant and mammal communities within a unique West African biome: the mosaic savannah-forest habitat of the Gashaka-Kwano region in northeastern Nigeria. The major strands of investigation encompass habitat ecology and animal sociality as shaped by a significantly seasonal climate and revealed through analyses of a longitudinal data set. The research is part of the Gashaka Primate Project (www.ucl.ac.uk/gashaka), one of West Africa's largest conservation and research initiatives, founded in the year 2000. The project operates in Gashaka Gumti National Park (GGNP) – a last remaining wilderness in the ecoregion that still harbours a biodiverse flora and fauna. At GGNP, a pronounced fluctuation between an annual wet and dry season strongly influences the vegetation and corresponding wildlife as well as human subsistence. This marked climatic seasonality affects plant cover and fruit productivity, giving rise to a seasonal pattern of food availability that constrains wildlife ecology and shapes activity budgets and reproductive features. These dynamics are specifically explored with respect to an unhabituated community of chimpanzees, and two study troops of baboons – an entirely wild-feeding group, and another group that supplements its diet through crop-raiding. With respect to the latter, the thesis explores if and how constraints imposed by habitat seasonality can be buffered by the consumption of crops. The current investigation capitalizes on the project's longitudinal repositories of base-line data covering a 13–year period (2002–2014), which were compiled, cleaned and analysed. The resulting thesis is broken down into seven chapters: – Ch. 01 Research rationale. Importance of long-term data and focus on seasonality – Ch. 02 The Gashaka Primate Project. Long-term research in Gashaka Gumti National Park – Ch. 03 Seasonality in a savannah-forest mosaic. Climate and plant phenology – Ch. 04 Chimpanzee gregariousness. Influence of abundance and dispersion of food patches – Ch. 05 Baboon behaviour. Activity budgets and home range use – Ch. 06 Baboon demography and reproduction. Comparing wild-feeding and crop-raiding troops – Ch. 07 Outlook. Enabling research and conservation at a biodiversity hotspo

    Gamifying the visit to places with valuable landscapes

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    The landscape, in general, is full of meaning and has been studied over time by experts in different fields. In 1992, the landscape was considered a World Heritage Site with the designation of "Cultural Landscape". Despite this relevance, in many regions, there are places with valuable landscapes that are unknown to most of the population. This paper describes a mobile tool for finding and sharing places with valuable landscapes, which includes gamification components to motivate users to search for new places and share them. It is also presented an evaluation of the tool, in terms of user experience and including the assessment of gamification features. The tests were carried out in the Cultural Landscape of Sintra, considered world heritage since 1995.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

    Comparação do desempenho de sistemas de ar condicionado automóvel utilizando diferentes fluidos frigorigéneos

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    O presente trabalho apresenta uma perspetiva histórica da evolução dos sistemas de ar condicionado automóvel (MAC – Mobile Air Conditioning, na literatura inglesa) com enfoque nos sistemas de última geração, e das especificidades que resultam da introdução dos fluidos frigorigéneos utilizados na atualidade, nomeadamente o R1234yf e o R744 (CO2). Neste seguimento, os objetivos principais do presente trabalho consistem na identificação das principais alterações aos sistemas MAC com a introdução dos fluidos R1234yf e R744 (CO2), e o desempenho destes fluidos em comparação com o R134a, utilizado ao longo das últimas décadas. O presente estudo apresenta as modificações na constituição do sistema de ar condicionado que resultam da introdução do R1234yf e do R744 (CO2) como, por exemplo: a implementação de um permutador de calor interno (IHX - Internal Heat Exchanger¸ na literatura inglesa) para garantir um melhor desempenho; tubagens reforçadas para o R744 (CO2); sistemas de inertização para veículos que utilizam R1234yf; e outras inovações introduzidas nos sistemas MAC, como por exemplo, a garantia do seu funcionamento mesmo com o motor do veículo desligado. A análise comparativa do desempenho dos diferentes fluidos frigorigéneos em sistemas MAC permitiu retirar as seguintes conclusões: i) a diminuição do rendimento isentrópico do compressor traduz-se numa maior temperatura à saída do compressor e, numa diminuição do COP; ii) com a implementação de um permutador de calor interno (IHX) a capacidade de arrefecimento ou aquecimento aumenta, com consequente aumento do COP nestes sistemas; iii) o fluido R134a continua a ser o fluido com maiores valores de COP, no entanto o R1234yf apresenta valores muito semelhantes, sendo que a utilização de IHX garante um COP superior para o R1234yf; iv) de um modo geral observou-se que o aumento da temperatura de condensação provoca uma diminuição do COP, para qualquer um dos fluidos frigorigéneos analisados; v) apesar do bom desempenho do R1234yf, devido à sua inflamabilidade, existe uma preocupação ao nível da segurança com este fluido, pelo que o R744 (CO2) poderá ser uma alternativa interessante na utilização em sistemas MAC. No entanto, os resultados obtidos para o R744 (CO2) demonstram que o COP diminui de forma acentuada quando a temperatura ambiente é elevada

    Potencialidades da estruturação do jogo e sua ação na aprendizagem e avaliação de conhecimentos sobre o tipo de rochas e ciclo de rochas no 10º ano de escolaridade

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    Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Mestrado em Ensino de Biologia e Geologia, Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2019No âmbito da prática de ensino supervisionada do Mestrado em ensino de Biologia e Geologia, o presente estudo pretende analisar as potencialidades de estratégias lúdicas e didáticas, nomeadamente o jogo Geomonopólio, na aprendizagem dos alunos no 10.º de escolaridade. O estudo foi realizado na escola secundária de Odivelas, sediada no concelho de Odivelas. A intervenção teve como objetivos, promover o interesse dos alunos pelas ciências, neste caso concreto pela Geologia. Por esse motivo, foi desenvolvido um cenário de aprendizagem que recorreu a estratégias lúdicas e didáticas implementadas em atividades práticas, tais como utilização da aplicação Plickers, pesquisa autónoma e elaboração e execução do Geomonopólio. A aplicação destas estratégias pretende chegar a todos os alunos, e tem como principais objetivos criar motivação nos alunos e desenvolver competências sociais inerentes ao trabalho cooperativo e individuais, tais como articulação de conceitos, raciocínio geológico lógico, autonomia e comunicação. Os resultados obtidos indicam as potencialidades da estratégia aplicada nesta intervenção, que se traduzem num aumento da motivação intrínseca, na aquisição de conhecimentos importantes na área da geologia e no desenvolvimento de competências acima mencionadas. Os alunos apresentaram um desempenho muito positivo ao longo da intervenção, demostrando interesse pelas atividades desenvolvidas, e consideraram que este conjunto de estratégias facilitou o processo de aprendizagem.In the scope of supervised teaching practice of the Master in Biology and Geology teaching, this study aims to analyze the potential of playful and didactic strategies, namely the Geomonopoly game, in the learning of students in the 10th grade. The study was conducted at Odivelas Secondary School, located in the municipality of Odivelas. The intervention aimed to promote students' interest in science, in this case in geology. For this reason, a learning scenario was developed that resorted to playful and didactic strategies implemented in practical activities, such as the use of the Plickers application, autonomous research and the elaboration and execution of the Geomonopoly. The application of these strategies aims to reach all students, and its main objectives are to create motivation in students and develop social skills inherent in cooperative and individual work, such as articulation of concepts, logical geological reasoning, autonomy and communication. The obtained results indicate the potentialities of the strategy applied in this intervention, which translate into an increase of intrinsic motivation, the acquisition of important knowledge in the geology area and the development of competences mentioned above. The students performed very positively throughout the intervention, showing interest in the activities developed, and considered that this set of strategies facilitated the learning process

    Relato empresarial sobre risco e os seus efeitos na valorização de mercado das empresas: evidência Europeia

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    Com o aumento das exigências dos investidores, solicitando informação transparente, e verdadeira das entidades, os preparadores da informação tornaram-se mais sensíveis na apresentação, na quantidade e na qualidade da informação disponibilizada nos seus relatórios. O objetivo deste estudo passa por testar a existência, ou não, de relação entre o "tom" apresentado nas narrativas das divulgações sobre o risco e o preço das ações de uma entidade. Com uma amostra final composta por 261 empresas, foi testada a hipótese anteriormente descrita através da análise do modelo de regressão OLS. Os resultados obtidos mostram a confirmação do teste para as variáveis tonais "certeza e "comunalidade", a primeira influenciando negativamente e a última, positivamente o preço das ações.Due to the increasing of shareholder's demands asking for transparent and real company's information. The preparers became more sensitive with the way of presenting, the quantity and the quality of information available in corporate reports. The main purpose of this study is to assess the relation between the tone level of speech presented in narratives and company's share price. having a sample of 261 companies, we tested the above-mentioned hypothesis analyzing an OLS regression model. We came to the conclusion that the hypothesis is confirmed for the tone levels "certainty" and "communality", where the first has a negative relation and the last a positive relation with share price

    Simulação numérica da ocorrência de hematomas subdurais no cérebro

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    A cabeça é uma das partes mais importantes do corpo humano, uma vez que inclui o cérebro, um órgão vital para a vida humana. Dada a sua importância, as lesões que nela ocorrem podem ser bastante graves, levando a incapacidades a longo prazo ou até mesmo à morte. Para melhor entender os mecanismos que as provocam ou desenvolver mecanismos de prevenção e deteção, têm vindo a ser desenvolvidos vários modelos de elementos finitos da cabeça humana. O YEAHM (Yet Another Head Model) é um desses modelos, desenvolvido por membros do TEMA. O YEAHM começou por ser composto pelo crânio, pelo cérebro e por um elemento que agrupava o falx, as meninges e o líquido cefalorraquidiano (CSF). Esta primeira versão do YEAHM foi validada através de duas simulações recriadas a partir de dois testes realizados em cadáveres. O primeiro, visa a validação dos modelos através da avaliação do gradiente de pressão originado no modelo aquando do impacto entre um projétil e o crânio. O segundo ensaio visa a validação dos modelos de cabeça por via do movimento do cérebro originados pela aplicação de acelerações rotacionais e tangenciais à cabeça. No entanto, esta versão do YEAHM não estava habilitada para a deteção de hematomas subdurais, um dos tipos de lesões na cabeça que mais sequelas origina no ser humano e que possui uma taxa de mortalidade considerável. Neste trabalho foi desenvolvida uma geometria para as veias de ponte, com o intuito de contornar esta limitação. A nova versão do modelo, que já inclui as veias de ponte, foi testada em dois ensaios distintos: o primeiro, de modo a verificar a influência da presença das veias nos gradientes de pressão originados pelo impacto e um segundo com o objetivo de avaliar a deteção de ruturas nas veias de ponte e validação do modelo de dano.The human head is one of the most important part of the human body, since it includes the brain, a vital organ to the human life. Given its importance, the head injuries can be quite serious, leading to a long-term incapacity or even to death. To better understand the mechanisms that trigger them or to develop prevention and detection mechanisms, many nite element head models (FEHM) have been developed. YEAHM (YEt Another Head Model) is one of these models, and its first version was composed by brain, skull and a volume that groups falx, tetorium, meninges and the cerebrospinal fluid (CSF). This version of YEAHM was validated through simulations of two different tests on cadavers. The first one aims at validating the models by assessing the pressure gradient originated in the model when a projectile contacts the skull. The second one aims at validating the head models through the movement of the brain originated by the application of rotational and tangential acceleration to the head. However, this version of the YEAHM does not enable the detection of subdural hematomas, one of the types of head injuries that causes more sequelae in humans and which has a considerable mortality rate. In this work, a geometry was developed for the bridging veins, in order to overcome this limitation. This new version of the model, which already includes the bridging veins, was also tested with two different tests: the first one, to verify the influence of the presence of the veins on the overal behavior of the skull/brain kinematics, and a second one with the objective of evaluating the rupture onset of the bridging veins and the validation of the damage model implemented.Mestrado em Engenharia Mecânic

    O lúdico na perspetiva educativa

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    Dissertação de mestrado em Estudos da Criança (área de especialização em Associativismo e Animação Sociocultural)A realidade educacional tem sofrido muitas alterações, e, no que diz respeito ao brincar, nem sempre foi considerada da mesma forma. Para muitos profissionais da educação tradicional, e mesmo alguns professores de hoje, consideram que a brincadeira, só pode acontecer no recreio, ou seja, como um ato de recreação e de lazer. Nesse sentido, parece-nos interessante e fundamental investigar, o contributo do lúdico no ensino-aprendizagem e se o mesmo é aplicado, e de que forma, pelos docentes nas suas práticas pedagógicas. Com este projeto pretendemos também aferir qual a importância que as atividades lúdicas despertam nas crianças. Para o esclarecimento e fundamento de toda esta problemática foi necessário pesquisar e estabelecer um quadro teórico, o qual se centra na importância e contributo das atividades lúdicas em todo o processo educativo. Para conseguirmos apurar as informações e alcançarmos os nossos objetivos foi realizada uma entrevista a oito professoras do 1.ºCiclo e foram aplicadas grelhas com diversas atividades para a seleção das mesmas a 24 alunos de uma turma do 1.º ano. Depois de analisados todos os dados recolhidos e baseados em toda a parte teórica consultada, podemos constatar que as atividades lúdicas são um excelente recurso pedagógico e promovem a socialização, pois o brincar desperta um incessante e deslumbrante interesse na criança.The educational reality has suffered enormous changes and “play” has had different acceptations throughout time. For many traditional education professionals and even some teachers today, “play” should be confined to the playground, as a recreational or leisure act. Therefore, we feel it to be interesting and fundamental to investigate the contribution of leisure in the teaching-learning process, if it is used, and how it is used by teachers in their pedagogical practices. We also seek, with this project, to assess the importance aroused by recreational activities in students. To clear and fundament all these issues it was necessary to research and establish a theoretical board centred on the importance and contribution of recreational activities regarding the educational process. In order to establish information and achieve our purposes we conducted interviews to eight teachers of 1.º cycle (elementary school ) and applied grids with different activities for them to make a selection and use with 24 first grade students. After analysing the data and using the theory as support, we can acknowledge that recreational activities are an excellent pedagogical resource and promote socialisation because “play” arouses a stunning and constant interest in the children
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